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空间光调制器(SLM.0003 v1.0) T.!.3B$@] 应用示例简述 <l)I%1T_c 1. 系统细节 N[=R$1\Z 光源 Kn+B):OY+ — 高斯激光束 0@!-+}i 组件 gA+@p'XnR — 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 l%cE o`U — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 c"'JMq 探测器 (
Qk*B — 视觉感知的仿真 uoY]@. — 高帽,转换效率,信噪比 {Cw>T-` 建模/设计 XQ k,xQ — 场追迹: F-?s8RD 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 uY)|
_'r&'s;<z 2. 系统说明 y#{> tC yzCamm4~0
l;J B;0<s" [{-;cpM\ 3. 建模&设计结果 k5Df97\s !_1RQ5]^ 不同真实傅里叶透镜的结果: /9u12R*< BG20R=p 9<!Ie^o? i\P)P! 4. 总结 X04JQLhy" 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 /`B:F5r &q[`lIV, L 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 p?sC</R 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 &14Er,K 3hzKd_ 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 &p^8zE s TqXB2`7Ri 应用示例详细内容 }W* q +,ZQ(
ZW 系统参数 QK/~lN ^{fA:N= 1. 该应用实例的内容 uyWt{>$ ||kUi=5 dX~$#-Ad86 ~Wj.
4b* xrl!$xE
GX 2. 仿真任务 V> @+&q ZC:7N{a 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 T|Fl$is f+W %X 3. 参数:准直输入光源 <@2g.+9 jG&gd<^ (\NZ)Ys /jv4#9 4. 参数:SLM透射函数 qUtlh,4) a{7'qmN1
q*4=sf,> 5. 由理想系统到实际系统 dJD8c2G x.~A vJ hE>%LcP 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 \$[S=&E 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 -mK;f$X 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 <C,lHt 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 0_faJjTbP; 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 =5m~rJ<{
avo[~ `. RW04>oxVn
S4FR=QuVQC K_sHZ 应用示例详细内容 0'0GAh2 '9d]
B^)F 仿真&结果 8%D 2G i %ryYa 1. VirtualLab中SLM的仿真 aaODj> a8laPN 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 ]3iQpL 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 :N
~A7@ 为优化计算加入一个旋转平面 E2~&GkU.UN Ga1(T$|H XIJW$CY 9(
"<NB0y 2. 参数:双凸球面透镜 RO+N>Wkt J}'a|a@bk a08`h.dyN 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 qmx4hs8sh 由于对称形状,前后焦距一致。 gkw/Rd1oG 参数是对应波长532nm。 .>Fy ]Cqoh 透镜材料N-BK7。 S)$iHBx{ 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 sw^4h`^' \=NS@_t,
yz7X7mAo L|H:&|F
VHihC]ks, mxfmK +'_ 3. 结果:双凸球面透镜 T>2_ r6; LaCVI K~ob]I<GiB 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 +#V.6i 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 zt|DHVy 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 Yg kd 1uI. >j$y@"+
.ZK^kcyA 7U,[Ruu
r#X6jU 4. 参数:优化球面透镜 P/XCaj3a[ ]5Mq^@mD' 6A23H7 然后,使用一个优化后的球面透镜。 j| Hyv{sM 通过优化曲率半径获得最小波像差。 FZ~^cK9g: 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 ZGZ1Q/WH 透镜材料同样为N-BK7。 p]E \!/ jC}2>_#m( {|D7H=f 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 I->BDNk *'ffMnSZ
VY|'7in"M ZD;1{ 5. 结果:优化的球面透镜 ly~tB LH} x=%wPVJ mo()l8 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 bD ADFitSo 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 T1[B*RwC 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 k(23Zt]
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J[ 7Sf^r ,?/AIL]_ 6. 参数:非球面透镜 .TpM3b#r o<8SiVC2 3 =-XA2zJ 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 H05xt$J 非球面透镜材料同样为N-BK7。 iwx*mC{|A 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 ~lH_d[ mP[Z lS~" 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 GMW,+ # ;3v4P *aaK_=w
`m+o^!SGe Or<OmxJg 7. 结果:非球面透镜 ~;/}D0k$x u #Y#,:{ o7sIpE9 生成期望的高帽光束形状。 g?OC-zw 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 &Fy})/F3v 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 h6~H5X o/4U`U)Q0v
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!si}m~K!_ 94Q?)0W$ 8. 总结 V<ExR@|}.% 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 EAZLo; q>f|1Pf 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 D7|qFx;]g 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 hywy(b3 m4x8W2q 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 `PS^o# %2,'x 扩展阅读 !(nFq9~~Q /Xf_b.ZM& 扩展阅读 Scd_tw.]| 开始视频 HIsB)W&%@ - 光路图介绍 @5tGI U;1 该应用示例相关文件: kG>m(n - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 JxmFUheLt - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 f=paa/k0 O 4C}]E mTgsvC QQ:2987619807 [5i}C
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